二氧化碳是各行各业都在使用的气体。当酵母菌在制作面包的生面团中大吃大喝的时候,它们释放出的二氧化碳气体,使面包膨松地高高鼓起。固体二氧化碳——另一种被人们熟知的叫法是“干冰”——可以用来保持食物和药品的冰冻状态,以及制作万圣节前夜的恐怖特效。
植物非常喜欢二氧化碳,它们从空气中吸收二氧化碳,并利用太阳的能量将二氧化碳和水转化成有机物,并释放出氧气。人类吸入植物释放的氧气,没有氧气人类将无法生存。
二氧化碳另一个更加有意思的功能,是让软饮料发出嘶嘶的声音或冒出气泡。现在你知道为什么英语单词冒泡“carbonation”前面是碳(carbon)了吧。软饮料生产者将数以亿万计的二氧化碳分子注入每瓶或每罐饮料中,之后严实地密封起来。
水的沸点是100摄氏度,与水不同,二氧化碳在零下42.7摄氏度时沸腾变成气体。一瓶还没有打开的汽水里几乎充满气泡,这是因为高压迫使二氧化碳待在液体之中。当打开瓶子的时候,瓶子中的气压减小,气体从汽水中冒出来,上升到表面,二氧化碳在看不见的情况下“飞”走了。
想知道一瓶汽水中有多少二氧化碳(CO2)吗?试试这个实验吧。用一个气球套住一瓶未打开的汽水瓶,并把气球固定在瓶颈处。隔着气球拧开瓶盖,你会发现气球开始膨胀。
最先“冲”出来的是瓶中汽水和瓶盖之间的CO2。这批CO2“跑”了之后,通常伴随着“嘭”或“嘶”的一声——溶解在汽水中的二氧化碳开始形成气泡,它们上升后,跟着也“跑”到空气中。在接下来的几个小时内,CO2慢慢地且不断地从汽水中冒出,上升到逐渐膨胀的气球中。
生产者在软饮料中添加二氧化碳主要是为了体验和口感。汽水发出“嘭”的一声,清脆而多泡,让人有正在开宴会庆祝的感觉。有些溶解在汽水中的二氧化碳与水发生反应,生成碳酸氧,给饮料注入了一丝甜味。同时,还有一个好处,冒泡的汽水抑制了细菌的生长。没有二氧化碳,汽水仅仅是给水加入一些东西提味而已,而没有“嘭”一声的体验和不错的口感。
说到含有二氧化碳的水,科学家们之前一直未能解释:自大约200年前工业革命开始以来,燃烧化石燃料和木材所释放出的CO2,其中将近半数去了哪里。现在,科学家们认为,他们知道“失踪”的二氧化碳一直藏在哪里。如同丢失的宝藏一样,它们沉没在地球的海洋中。但是又与宝藏不同,二氧化碳显然正在造成破坏,它酸化海水、危及海洋生命。科学家们说,海洋已经吸收118000000吨的CO2,仅仅还能容纳大约350000000公吨。大气中的二氧化碳能够阻止地球上的热量跑到太空。因此,如果海洋中二氧化碳的容量达到极限,全球变暖将会加剧。
小趣闻
一罐汽水在大约24摄氏度的时候,内部的压力大约是每平方英尺55英镑(磅/平方英寸)。在罐子外面,正常大气压是14.7(磅/平方英寸)。